JS的内存管理
认识内存管理
对于JavaScript来说，会在创建变量（对象，字符串等）时分配内存，并且在不再使用它们时“自动”释放内存，这个自动释放内存的过程称为垃圾回收。
因为自动垃圾回收机制的存在，让大多Javascript开发者感觉他们可以不关心内存管理，所以会在一些情况下导致内存泄漏。
不管什么样的编程语言，在代码的执行过程中都是需要给它分配内存的，不同的是某些编程语言需要我们自己手动的管理内存，某些编程语言会可以自动帮助我们管理内存：
不管以什么样的方式来管理内存，内存的管理都会有如下的生命周期：
- 第一步：分配申请你需要的内存（申请）；
- 第二步：使用分配的内存（存放一些东西，比如对象等）；
- 第三步：不需要使用时，对其进行释放；
不同的编程语言对于第一步和第三步会有不同的实现：
- 手动管理内存：比如C、C++，包括早期的OC，都是需要手动来管理内存的申请和释放的（malloc和free函数）；
- 自动管理内存：比如Java、JavaScript、Python、Swift、Dart等，它们有自动帮助我们管理内存；
我们可以知道JavaScript通常情况下是不需要手动来管理的。
JS的内存管理
JavaScript会在定义变量时为我们分配内存。
但是内存分配方式是一样的吗？
- JS对于基本数据类型内存的分配会在执行时，直接在栈空间进行分配；
- JS对于复杂数据类型内存的分配会在堆内存中开辟一块空间，并且将这块空间的指针返回值变量引用；
为了不让程序员费心分配内存，JavaScript 在定义变量时就完成了内存分配。
var n = 123; // 给数值变量分配内存
var s = "azerty"; // 给字符串分配内存
var o = {
a: 1,
b: null
}; // 给对象及其包含的值分配内存
// 给数组及其包含的值分配内存（就像对象一样）
var a = [1, null, "abra"];
function f(a){
return a + 2;
} // 给函数（可调用的对象）分配内存
// 函数表达式也能分配一个对象
someElement.addEventListener('click', function(){
someElement.style.backgroundColor = 'blue';
}, false);
有些函数调用结果是分配对象内存：
var d = new Date(); // 分配一个 Date 对象
var e = document.createElement('div'); // 分配一个 DOM 元素
有些方法分配新变量或者新对象：
var s = "azerty";
var s2 = s.substr(0, 3); // s2 是一个新的字符串
// 因为字符串是不变量，
// JavaScript 可能决定不分配内存，
// 只是存储了 [0-3] 的范围。
var a = ["ouais ouais", "nan nan"];
var a2 = ["generation", "nan nan"];
var a3 = a.concat(a2);
// 新数组有四个元素，是 a 连接 a2 的结果
JS 的内存使用
使用值的过程实际上是对分配内存进行读取与写入的操作。
读取与写入可能是写入一个变量或者一个对象的属性值，甚至传递函数的参数。
var a = 10; // 分配内存
console.log(a); // 对内存的使用
JS 的内存回收
JS 有自动垃圾回收机制，那么这个自动垃圾回收机制的原理是什么呢？
- 其实很简单，就是找出那些不再继续使用的值，然后释放其占用的内存。
- 大多数内存管理的问题都在这个阶段，在这里最艰难的任务是找到不再需要使用的变量。
- 不再需要使用的变量也就是生命周期结束的变量，是局部变量，局部变量只在函数的执行过程中存在，
- 当函数运行结束，没有其他引用(闭包)，那么该变量会被标记回收。
- 全局变量的生命周期直至浏览器卸载页面才会结束，也就是说全局变量不会被当成垃圾回收。
因为自动垃圾回收机制的存在，开发人员可以不关心也不注意内存释放的有关问题，但对无用内存的释放这件事是客观存在的。
不幸的是，即使不考虑垃圾回收对性能的影响，目前最新的垃圾回收算法，也无法智能回收所有的极端情况。
接下来我们来探究一下 JS 垃圾回收的机制。
JS的垃圾回收
垃圾回收算法主要依赖于引用的概念。
- 在内存管理的环境中，一个对象如果有访问另一个对象的权限（隐式或者显式），叫做一个对象引用另一个对象。
- 例如，一个Javascript对象具有对它原型的引用（隐式引用）和对它属性的引用（显式引用）。
- 在这里，“对象”的概念不仅特指 JavaScript 对象，还包括函数作用域（或者全局词法作用域）。
- 引用计数垃圾收集，这是最初级的垃圾回收算法。
引用计数算法定义“内存不再使用”的标准很简单，就是看一个对象是否有指向它的引用。
如果没有其他对象指向它了，说明该对象已经不再需了。
var o = {
a: {
b:2
}
};
// 两个对象被创建，一个作为另一个的属性被引用，另一个被分配给变量o
// 很显然，没有一个可以被垃圾收集
var o2 = o; // o2变量是第二个对“这个对象”的引用
o = 1; // 现在，“这个对象”的原始引用o被o2替换了
var oa = o2.a; // 引用“这个对象”的a属性
// 现在，“这个对象”有两个引用了，一个是o2，一个是oa
o2 = "yo"; // 最初的对象现在已经是零引用了
// 他可以被垃圾回收了
// 然而它的属性a的对象还在被oa引用，所以还不能回收
oa = null; // a属性的那个对象现在也是零引用了
// 它可以被垃圾回收了
由上面可以看出，引用计数算法是个简单有效的算法。但它却存在一个致命的问题：循环引用。
如果两个对象相互引用，尽管他们已不再使用，垃圾回收不会进行回收，导致内存泄露。
来看一个循环引用的例子：
function f(){
var o = {};
var o2 = {};
o.a = o2; // o 引用 o2
o2.a = o; // o2 引用 o 这里
return "azerty";
}
f();
上面我们申明了一个函数 f ，其中包含两个相互引用的对象。
在调用函数结束后，对象 o1 和 o2 实际上已离开函数范围，因此不再需要了。
但根据引用计数的原则，他们之间的相互引用依然存在，因此这部分内存不会被回收，内存泄露不可避免了。
再来看一个实际的例子：
var div = document.createElement("div");
div.onclick = function() {
console.log("click");
};
上面这种JS写法再普通不过了，创建一个DOM元素并绑定一个点击事件。
此时变量 div 有事件处理函数的引用，同时事件处理函数也有div的引用！（div变量可在函数内被访问）。
一个循序引用出现了，按上面所讲的算法，该部分内存无可避免的泄露了。
为了解决循环引用造成的问题，现代浏览器通过使用标记清除算法来实现垃圾回收。
- 因为内存的大小是有限的，所以当内存不再需要的时候，我们需要对其进行释放，以便腾出更多的内存空间。
- 在手动管理内存的语言中，我们需要通过一些方式自己来释放不再需要的内存，比如free函数：
- 但是这种管理的方式其实非常的低效，影响我们编写逻辑的代码的效率；
- 并且这种方式对开发者的要求也很高，并且一不小心就会产生内存泄露；
- 所以大部分现代的编程语言都是有自己的垃圾回收机制：
- 垃圾回收的英文是Garbage Collection，简称GC；
- 对于那些不再使用的对象，我们都称之为是垃圾，它需要被回收，以释放更多的内存空间；
- 而我们的语言运行环境，比如Java的运行环境JVM，JavaScript的运行环境js引擎都会内存 垃圾回收器；
- 垃圾回收器我们也会简称为GC，所以在很多地方你看到GC其实指的是垃圾回收器；
- 但是这里又出现了另外一个很关键的问题：GC怎么知道哪些对象是不再使用的呢？
- 这里就要用到GC的算法了
常见的GC算法 – 引用计数
引用计数：
- 当一个对象有一个引用指向它时，那么这个对象的引用就+1，当一个对象的引用为0时，这个对象就可以被销毁掉；
- 这个算法有一个很大的弊端就是会产生循环引用；
常见的GC算法 – 标记清除
标记清除：
- 这个算法是设置一个根对象（root object），垃圾回收器会定期从这个根开始，找所有从根开始有引用到的对象，对于哪些没有引用到的对象，就认为是不可用的对象；
- 这个算法可以很好的解决循环引用的问题。
JS引擎比较广泛的采用的就是标记清除算法，当然类似于V8引擎为了进行更好的优化，它在算法的实现细节上也会结合一些其他的算法。
工作流程：
- 1.垃圾收集器会在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。
- 2.从根部出发将能触及到的对象的标记清除。
- 3.那些还存在标记的变量被视为准备删除的变量。
- 4.最后垃圾收集器会执行最后一步内存清除的工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。
循环引用不再是问题了
再看之前循环引用的例子：
function f(){
var o = {};
var o2 = {};
o.a = o2; // o 引用 o2
o2.a = o; // o2 引用 o
return "azerty";
}
f();
函数调用返回之后，两个循环引用的对象在垃圾收集时从全局对象出发无法再获取他们的引用。
因此，他们将会被垃圾回收器回收。